Original title: Makromolekulární cesty k přípravě bio-inspirovaných hierarchicky strukturovaných povrchů
Translated title: Macromolecular avenues for the creation of bio-inspired hierarchically structured surfaces
Authors: Wang, Yu-Min ; Pop-Georgievski, Ognen (advisor) ; Kostka, Libor (referee) ; Sedláček, Ondřej (referee)
Document type: Doctoral theses
Year: 2024
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
Biomedical applications often rely on surface adherent architectures such as polymer brushes to prevent adverse nonspecific interactions between materials used in biomedicine and contacting biological fluids. Commonly, "grafting-to" (GT) and "grafting-from" (GF) methods are used to attain the polymer brush architecture on various surfaces. This study investigates the grafting density and antifouling effectiveness of poly[N-(2-hydroxypropyl) methacrylamide] (poly(HPMA)) brushes synthesized via reversible addition-fragmentation chain-transfer (RAFT) polymerization, employing both GT and GF techniques. To determine the molar masses of solution-born and GF poly(HPMA), size exclusion chromatography (SEC) equipped with multiple angle laser light scattering (MALS) and atomic force microscopy (AFM)-based single-molecule force spectroscopy (SMFS) were combined and thoroughly used. Furthermore, the impact of solvent effects on polymer brush propagation kinetics during the concomitant surface-initiated- (SI-) RAFT process between surface and solution was investigated. Experimental findings revealed discrepancies between GF and solution-born poly(HPMA) chains. Notably, solvent composition influenced both the propagation rate and the inferred grafting density of surface-grafted poly(HPMA) due to variations in... Pro potlačení nežádoucích nespecifických interakcí mezi materiály používanými v biomedicínských aplikacích a biologickými tekutinami se často využívá pokrytí jejich povrchu polymerními kartáči. Modifikaci je možnou provést metodou "roubování na" (GT) nebo "roubování z" (GF). Tato práce se zabývá studiem hustoty roubování a účinnosti proti zanášení u poly[N-(2-hydroxypropyl) methakrylamidových] (poly(HPMA)) kartáčů syntetizovaných pomocí polymerace s vratným adičně-fragmentačním přenosem řetězce (RAFT) s využitím technik GT i GF. Ke stanovení molárních hmotností poly(HPMA) připraveného v roztoku a na povrchu byla kombinována a důkladně využita rozměrově vylučovací chromatografie (SEC) vybavená více úhlovým detektorem rozptylu světla (MALS) a silová spektroskopie jedné molekuly (SMFS) založená na mikroskopii atomárních sil (AFM). Dále byl zkoumán vliv rozpouštědla na kinetiku růstu polymerních kartáčů během povrchově iniciované polymerizace (SI-RAFT). Byly experimentálně zjištěny rozdíly mezi řetězci poly(HPMA) narostlými z povrchu a vzniklými v roztoku. Zejména složení rozpouštědla ovlivnilo rychlost propagace i odvozenou hustotu roubování z povrchu narostlého poly(HPMA) v důsledku změn v botnání polymeru, které se připisují vodíkovým vazbám. Tato práce využívá kombinace metod SEC-MALS a AFM-SMFS...
Keywords: biomimetics; controlled polymerizations; macromolecular chemistry; surface analysis; surface modification; biomimetiká; makromolekulární chemie,povrchová modifikace; povrchová analýza; řízené polymerace

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/189097

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-615295


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses